041-附件2：核电站二回路管道冶炼方式质量控制小组成果报告 (1)

0.060
0.19
0.27
0.56
0.012
0.004
0.02
0.24
0.04
14
三、问题分析及解决
3.2.2 采用电炉与转炉冶炼方法的钢板性能对比分析
化学成分对比分析 采用电炉＋炉外精炼＋真空脱气及转炉＋炉外精炼＋真空脱气冶炼制 造的20控Cr钢板其成品化学成分均满足且高于的规定值（表1）。由 表1可知，两种冶炼方法的P、S含量均低于规定值，其中P含量平均达 0.013％，高出规定值1.9倍；电炉冶炼S含量平均达0.002%，高出规 定值7.5倍；转炉冶炼S含量平均达0.004％，高出规定值3.75倍。
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三、问题分析及解决
3.2.1 问题分析——电炉冶炼与转炉冶炼的特点 电炉冶炼优点：⑴ 热效率较高；⑵ 温度高，可快速熔化各种 炉料；⑶ 温度容易调整和控制；⑷ 炉内气氛可控制；⑸ 可用 100%的废钢进行熔炼。
电炉冶炼缺点：⑴ 由于电弧是点热源，炉内温度分布不均匀， 熔池平静时各部位的钢水温度相差较大；⑵ 废钢是电弧炉炼钢 的主要材料，废钢质量的好坏直接影响钢的质量、成本和电炉 生产效率。
形成良好的经验反馈，使后续机组设备及国内其他核 电项目遇到类似问题可以参考解决方案
23
谢谢
21
04总结
章节主题,中黑20pt
22
四、总结
该问题 的研究 及处理 取得如 下成果
该问题得到了及时有效的解决，未对红沿河核电相关 管道造成影响，确保了红沿河核电项目正常运行
在未改变冶炼方式的前提下，使得问题得以解决， 也给供应商敲响核安全警钟，
用发展的眼光看问题，使得设计方意识到某些设 计要求是沿用多年前的条款，现在并非完全适用
转炉 &38mm
C
Si
Mn
P
S
Ni
Cr
Cu
0.17~0.24 0.17~0.37 0.35~0.65
≤0.025
≤0.015
≤0.25
0.20~0.30
≤0.25
0.21
0.21~0.23
0.48
0.015~0.016 0.003 0.040~0.050 0.25~0.26 0.050~0.060
0.19
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三、问题分析及解决
3.2.3 力学性能对比分析
表2 力学性能（拉伸）对比分析表 Table 2 Mechanical properties comparison table(Tensile test)
材料牌号
20控Cr
电炉 转炉 电炉 转炉 电炉 转炉
壁厚
<15 ≥15 32mm 32mm 30mm 30mm 35mm 38mm
细系：A:0.5级 B:1.0级 C:0级 D:1.0级 DS:1.5级
合格 合格
合格 合格
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三、问题分析及解决
3.2.2 采用电炉与转炉冶炼方法的钢板性能对比分析
显微组织及无损检验对比分析 采用两种冶炼方式制造的压水堆核电站常规岛焊接管道用不同规格的 钢板，其晶粒度、显微组织、非金属夹杂物及无损检测均满足并优于 标准要求（表4）。
250 228 200 191
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三、问题分析及解决
3.2.3 力学性能对比分析
表3 KV2冲击性能对比分析表（均为横向试样） Table 3 KV2 impact test properties comparison table（transverse samples）
材料牌号 20控Cr 电炉&32mm 转炉&32mm 电炉&30mm 转炉&30mm 电炉&35mm 转炉&38mm
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三、问题分析及解决
3.3 制定处理措施及解决方案 通过以上对比分析可知，采用转炉冶炼＋炉外精炼＋真空
脱气及电炉冶炼＋炉外精炼＋真空脱气两种工艺制造的压水堆 核电站常规岛焊接管道用钢板，其化学成分、力学性能、显微 组织、无损检测结果均满足并优于标准要求。
基于上述结论，最终决定红沿河核电项目所涉及到的管道 均为原样使用。
8
人数
小组人员 田甜 薛万常 王均增 张金平 陈建军 薛源 齐艳丽 王为辉
4
02选题理由
章节主题,中黑20pt
5
二、 选题理由
当
前 • 红沿河核电项目20控Cr大口径薄壁管
需
道冶炼方式为转炉炼钢，技术规格书 要求为电炉炼钢
求
长
期
• 其他CPR1000核电机组同类型管道 冶炼方式存在同样问题，需要一并
0.24
0.52
0.016
0.005
0.01
0.26
0.04
0.20
0.24
0.47
0.009~0.010 0.001
0.04
0.24~0.27 0.060~0.070
0.20
0.29
0.58
0.013
0.003
0.02
0.24
0.04
0.2~0.21 0.21~0.23 0.47~0.48 0.013~0.015 0.001~0.003 0.040~0.050 0.25~0.26
抗拉强度Rm 屈服强度Rp0.2 伸长率A
（MPa）
（MPa）
（%）
410～550
470 470 485 475 475 470
≥245 ≥225 300 285 315 330 300 285
≥24
33.5 30~31
32 32 28.5 31
250℃屈服强度 Rp0.2（MPa）
≥170
210 197～243
试样尺寸（mm） 常温冲击（J）
10×10×55
≥38（横）
10×10×55
140、136、170
10×10×55
176、151、143
10×10×55
201、217、177
10×10×55
180、159、179
10×10×55
168、158、176
10×10×55
150、147、182
0℃冲击（J） ≥30（横）
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三、问题分析及解决
3.2.1 问题分析——电炉冶炼与转炉冶炼的特点
电炉冶炼与转 炉冶炼的原理
及特点
转炉炼钢原理
电炉炼钢原理
优点
缺点
优点
缺点
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三、问题分析及解决
3.2.1 问题分析——电炉冶炼与转炉冶炼的特点 电炉冶炼原理：电弧炉主要是利用电极与炉料间放电产生电弧 发出的热量来炼钢。
转炉冶炼原理：以铁水、废钢、铁合金为主要原料，不借助外 加能源，靠铁液本身的物理热和铁液组分间化学反应产生热量 而在转炉中完成炼钢过程。
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三、问题分析及解决
3.2.2 采用电炉与转炉冶炼方法的钢板性能对比分析
表1 化学成分对比分析（％） Table 1 Comparative analysis of chemical components（％）
20控Cr
电炉 &32mm
转炉 &32mm
电炉 &30mm
转炉 &30mm
电炉 &35mm
力学性能对比分析 不同规格钢板拉伸及冲击性能均满足并优于规定值（表2、表3）。由 表3可知，-20℃横向试样最低冲击值：电炉冶炼钢板为规定值的6.5 倍，转炉冶炼钢板为规定值的3.1倍。
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三、问题分析及解决
3.2.4 显微组织及无损检验对比分析
表4 显微组织及无损检验对比分析表 Table 4 Microstructure and NDT analysis sheet
冶炼方式对压水堆核电站常规岛 管道用钢的影响及应用研究
01.小组介绍 02.选题理由 03.问题分析及解决 04.总结
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01小组介绍
章节主题,中黑20pt
3
一、小组介绍
小组名称
核电站二回路管道冶炼方式质量控制小组
课题名称 冶炼方式对压水堆核电站常规岛管道用钢的影响及应用研究
课题类型
问题解决型
注册小组
126、111、120 \
112、140、142 \
114、117、147 \
-20℃冲击（J） ≥14（横）
144、94、130 50、43、44
152、138、130 90、92、130 113、94、91 94、51、56
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三、问题分析及解决
3.2.2 采用电炉与转炉冶炼方法的钢板性能对比分析
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
三、问题分析及解决
3.2.1 问题分析——电炉冶炼与转炉冶炼的特点 转炉冶炼优点： ⑴原材料适应性强、生产率高、成本低、可炼 品种多；⑵转炉使用铁水作为原料，可有效的控制杂质元素含 量； ⑶转炉依靠铁水中的吹氧碳氧化提供能量，属于富能炼钢， 即净能耗小于零，可以靠自身的反应放热维持反应继续，节约 电能。 转炉冶炼缺点：⑴石灰质量已成为现今提高炼钢技术水平的重 大障碍； ⑵采用铁水预处理工艺后，转炉变成增硫，往往忽略 了转炉脱硫功能； ⑶我国转炉出钢温度控制偏高，造成危害。
需 解决
求
冶炼方 式对压 水堆核 电站常 规岛管 道用钢 的影响 及应用 研究
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03问题分析及解决
章节主题,中黑20pt
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三、问题分析及解决
3.1 落实该问题发生的原因 清理文件资料
查管道供应商
查原材料分包商
无文字记录 未发现问题
采购技术条件 符合要求
冶炼方式仅有 转炉
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三、问题分析及解决
3.2 问题分析、制定处理措施及解决方案 问题分析 针对该问题进行分析调查，对电炉冶炼及转炉冶炼的原理及其 特点进行了分析，并对两种冶炼方法成型的钢板进行了化学成 分及力学性能对比，得出电炉冶炼及转炉冶炼均为初炼，后续 的炉外精炼、真空脱气等工艺手段才是保证钢产品质量的关键。